前置反硝化-曝气生物滤池低温脱氮效能中试研究

前置反硝化-曝气生物滤池低温脱氮效能中试研究

连宏伟

安徽华骐环保科技股份有限公司安徽省马鞍山市243061

摘要：近年来，水环境的质量愈加恶化，在“十三五”规划中规定要不断优化城镇污水的处理水平，尤其是重点流域与沿海地区的城镇污水处理厂，需不断增强实际的脱氮能力。但建设时间过长的处理厂，其出水的水质已经无法与现行执行标准相吻合，所以，必须要实现污水处理厂脱氮效率的提升，而这也是污水厂亟待解决的问题。基于此，文章将前置反硝化-曝气生物滤池作为主要研究对象，阐述在实际应用过程中的低温脱氮效能，希望有所帮助。

关键词：前置反硝化-曝气生物滤池；低温脱氮；效能；中试；研究

目前阶段，城镇污水处理厂最常见的污水脱氮方法就是生物脱氮。但由于北方区域的冬季污水进水温度不会超过硝化功能菌群适宜的生长温度，所以很容易在冬季生物处理中形成出水氮素超标的情况。由此可见，深入研究并分析前置反硝化-曝气生物滤池低温脱氮效能中试具有一定的现实意义。

一、污水处理厂概况分析

处于中试运行的某污水处理厂，其地理位置位于北方H河流域附近，实际设计的规模则是每天立方米。该污水处理厂的进水中工业废水含量较大，所以选择使用了高密度的沉淀池与曝气生物滤池相互组合，但经过处理的出水水质仍无法与一级A排放标准保持一致。此污水处理厂是北方地区第一个前置反硝化-曝气生物滤池污水处理厂，要想保证处理工艺可靠且经济运行，决定在越冬阶段对此工艺相关指标去除效能进行探究，以期能够全面优化污水处理厂的提标升级改造效果，以保证出水的水质满足标准要求。

二、前置反硝化-曝气生物滤池低温脱氮效能中试研究

（一）去除SS效果

对于生物滤池来讲，其核心技术的主要特征就是将滤料当做附着微生物的主要载体与过滤介质，所以，反应器的出水悬浮物浓度也成为实际处理效能衡量的基本指标。在开展实验的过程中，出水SS达标的几率已经达到了95.58%，与一级A出水要求保持一致。在前置反硝化生物滤柱的基础上，会受到物理截留的影响，将水当中的悬浮物去除，同样也可以将悬浮物和微生物代谢所产生的细小絮体去除掉，一定程度上增强了去除的效果。另外，将好氧生物滤池当做二级过滤的方式，进而过滤剩余SS，有效地强化去除SS的效果。

（二）去除COD效果

因为此污水处理厂可生化性不理想，所以在实验的114天中，只有五天的数值超过0.3。然而，去除COD的达标率却超过了97%，与一级A出水的要求基本保持一致。而在实验初期阶段，去除COD的效果相对理想，而在75天内，只有一天每升出水中的COD超过50毫克，而主要的原因就是废水水质的波动所引起。而伴随温度的不断下降，自实验的76天开始，有两天的出水水质不满足标准要求。分析具体的原因，是气温下降幅度过大，使得生物活性不断下降。为此，对滤柱气水比进行了适当地调整，使得出水的水质得以改善。而在气水比由3:1提高至6:1的情况下，COD指标再次与一级A出水条件相贴近。由此可见，气水比的提高能够有效地解决前置反硝化-曝气生物滤池工艺因气温骤然下降所导致的出水不稳定问题。

（三）去除与TN效果

在实验初期阶段发现，的出水水质并不满足标准要求，最主要的原因就是滤柱内部存在滤料板结的问题，致使气水的通路不断减小，而且滤料有效截留与生物膜的接触面积也下降，对污水处理的效果带来了不利的影响。除此之外，因滤料板结的影响，使得滤柱内部的曝气均匀性不达标，对去除的效果十分不利。在这种情况下，对反冲洗强度进行了调整，气洗阶段的强度从每小时10立方米提高至每小时25立方米。而且，水气联合冲的气洗强度也从每小时10立方米提高至每小时25立方米。为确保总氮达标率，将回流比提高至150%，同时每升水中添加50毫克的碳源乙酸钠。经由以上调整，使得的达标率接近89%，而TN的达标率则为88.59%，与一级A出水条件相适应。

在前置反硝化-曝气生物滤池工艺中，去除与滤柱硝化作用存在直接的联系。在实验开展初期阶段，氨氮不达标的原因就是反冲洗参数缺乏合理性，而在适当提高反冲洗强度的基础上，去除的效果更加稳定。而在实验后期，虽然气温有所降低，但伴随滤柱气水比的增加，也使得滤柱内部溶解氧含量随之提高。在此实验当中，TN在低温条件下的去除需要借助回流比的增加来实现。其中，柱的回流液稀释作用会导致总氮的浓度骤降，而回流液当中的硝态氮是电子受体和可生物降解的有机物，在反应过程中，即可有效地去除TN。而且，在城市污水厂的低温反硝化中，回流比的增加也是最为常见的调节手段，然而回流比一般要处于200-300%范围内，超过此次试验所需实际回流比。由此可见，前置反硝化-曝气生物滤池工艺脱氮的效能十分理想，而且能够实现低能耗运行目标。

结束语

综上所述，上文以某污水处理厂为研究案例，将前置反硝化-曝气生物滤池工艺应用在越冬季节的低温脱氮处理中，成功地运行了114天，实际的出水各项指标都与一级A排放标准相吻合，所以可以证明，前置反硝化-曝气生物滤池在污水低温脱氮处理中具有一定的适用性。

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